13.2024年高考化学模拟试题三-《中学生数理化》高考理化2024年7-8月刊

■浙江省金华市艾青中学 刘树载 可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 Be 9 B 11 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27 Si 28 S 32 Cl 35.5 K 39 V 51 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 59 Cu 64 Zn 65 Br 80 I 127 Ag 108 Ba 137 W 184 一、选择题:本题包括7小题,每小题6分, 共42分。每小题只有一个选项符合题意。 1.化学是材料科学的基础。下列说法不 正确的是( )。 A.制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机 非金属材料 B.La-Ni合金是一种新型储氢合金材料 C.高吸水性树脂聚丙烯酸钠是通过缩聚 反应合成的 D.制造防弹装甲的芳纶纤维属于有机 高分子材料 2.超临界CO2 碳酸化技术(反应如下) 是实现碳中和的有效手段,其中R—代表烃 基。下列叙述正确的是( )。 A.化合物3分子中碳原子轨道的杂化 类型只有sp3 B.化合物2与化合物3含有相同的官 能团 C.1 mol甲醇和化合物4分别与足量 Na反应产生的H2 之比为2∶1 D.上述转化过程中涉及的反应类型只 有取代反应 3.下列实验装置(部分夹持装置略)不能 达到实验目的的是( )。 A.制 取 少量 H2 B.利用分水 器提 高 乙 酸 乙酯的产率 C.制取并收 集NO D.制备干燥氨 气 4.W、X、Y、Z是短周期主族元素,W 与 其他元素不在同一周期,X元素的电负性仅 次于氟元素,Y的基态原子中单电子与成对 电子个数比为3∶4,Z原子电子总数与X原 子的最外层电子数相同。下列说法不正确的 是( )。 A.键角:YX+2 <YX-2 B.第一电离能:Y>X>Z C.基态Z原子核外电子有4种空间运动 状态 D.W、X可形成离子化合物,也可形成共 价化合物 5.科学家开发了一种可循环使用的太阳 能水电池,该装置绿色环保,有广泛的研究前 景,其工作原理如图1所示。下列说法不正 确的是( )。 图1 A.光充电时,TiO2 电极附近溶液的酸性 增强 B.放电时,WO3 电极为正极 85 化学部分 仿真试题演练 高考理化 2024年7—8月 C.光充电时,Li+向 WO3 电极迁移 D.放电时,Pt电极反应式:O2+4H++ 4e-􀪅􀪅2H2O 6.下列实验操作、实验现象与实验结论 对应关系不正确的是( )。 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 钠在燃烧匙中点燃,迅 速伸入盛满CO2 的集 气瓶中 集气瓶内壁有黑色 固体小颗粒产生 CO2 被 还 原 成 碳 单 质 B 将铁锈溶于浓盐酸,滴 入KMnO4 溶液 紫色褪去 铁 锈 中 含 有二价铁 C 石蜡油加强热,将产生 的 气 体 通 入 Br2 的 CCl4 溶液 溶液红棕色变无色 气 体 中 含 有 不 饱 和 烃 D 用激光笔照射硫的酒 精溶液 在与光束垂直的方 向可以看到一条光 亮的通路 硫 分 散 到 酒 精 中 可 以 形 成 胶 体 7.常温下,将一定量稀硫酸滴入高铁酸 钠(Na2FeO4)溶 液 中,溶 液 中 含 铁 微 粒 FeO2-4 、HFeO-4、H2FeO4、H3FeO+4 的物质的 量分数δ(X)随pOH的变化如图2所示。下 列说法正确的是( )。 图2 A.曲线Ⅲ表示H3FeO+4 的变化曲线 B.a、b、c三点水的电离程度相等 C.25 ℃时,FeO2-4 +3H2O􀜩􀜨􀜑 H3FeO+4 +3OH-的平衡常数K=10-12.1 D.b点:c(Na+)+c(H+)+c(H3FeO+4) 􀪅􀪅c(OH-)+2c(FeO2-4 )+c(HFeO-4) 二、非选择题:本题共4小题,共58分。 8.(14分)实验室利用钴渣[含Co(OH)3、 Fe(OH)3 等]制备磁性材料Co3O4。 (1)浸 取。将 一 定 量 的 钴 渣 粉 与 Na2SO3、H2SO4 溶液中的一种配成悬浊液, 加入到三颈瓶中(装置如图3),70 ℃下通过 滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液,充分反应,过 滤,滴液漏斗中的溶液是 ,Co(OH)3 转 化为Co2+的离子方程式为 。 图3 (2)沉钴。Co(Ⅱ)盐溶液可以Co(OH)2、 CoCO3 和CoC2O4 等多种形式沉淀。 已知:向0.1 mol·L-1 CoSO4 溶液中滴 加NaOH溶液调节pH,pH=7时开始出现 Co(OH)2 沉淀。向除杂后CoSO4 溶液中加 入 H2C2O4 溶液或(NH4)2C2O4 溶液作沉淀 剂,可得到CoC2O4。 ①基态Co2+的价电子排布式为 。 ②不能用同浓度的 Na2C2O4 溶液代替 (NH4)2C2O4 溶液的原因是 。 (3)制备Co3O4。以CoSO4 为原料先制 得CoCO3,然后再制备Co3O4。 已知:①尿素水溶液呈弱碱性,70 ℃以 上能缓慢水解产生CO2-3 ,pH为1~3时水解 速率对生成CoCO3 沉淀较为适宜。 ②取1 mol CoCO3 在空气中加热,反应 温度对反应产物的影响如图4所示。 图4 请补充完整以CoSO4 溶液、尿素、稀硫 酸、蒸馏水为原料,制备Co3O4 的实验方案: 取一定体积 CoSO4 溶液, ;充分反应, 95 化学部分 仿真试题演练 高考理化 2024年7—8月 ;反应至固体质量不再变化,即可制得 Co3O4。 (4)利用该工艺制成的改性Co3O4 是一 种优良的磁性材料,该Co3O4 晶胞的 1 8 的结 构如图5所示,研究发现结构中的Co2+ 只可 能出现在图中某一“▲”所示位置上,请确定 Co2+所在晶胞的位置并说明理由: 。 图5 9.(14分)以废钒电池负极电解液(主要 化学成分是V3+、V2+、H2SO4) 为原料,回收 其中的钒制备V2O5 的工艺流程如下所示。 已知:氯酸浓度较高或受热时易发生分解。 回答下列问题: (1)在 “氧 化”中 低 价 态 钒 都 转 化 为 VO+2,其 中 V3+ 转 化 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ,实际生产中的氧化剂不选择 HClO3 的原因是 。 (2)“浓 缩”至 钒 溶 液 质 量 浓 度(折 合 V2O5 质量浓度)为27.3 g·L-1 时,则溶液 中c(VO+2)= mol·L-1。(结果保留1 位小数) (3)pH对沉钒率(η)的影响如图6所示,则 沉钒时控制钒液合适的pH范围是 ,沉淀 产物为2NH4V3O8·H2O,则加(NH4)2SO4 沉 钒的化学方程式是 。 图6 (4)“过滤”后对沉淀进行洗涤,采用稀 (NH4)2SO4 溶液作洗涤液的目的是 ;检 验沉淀已洗涤干净的操作是 。 (5)“煅烧”需要在通风或氧化气氛下进 行,其目的是 。 10.(15分)SO2 是形成酸雨的主要气 体,减少SO2 的排放和研究SO2 综合利用意 义重大。回答下列问题: (1)已知25 ℃时:xSO2(g)+2xCO(g) 􀜩􀜨􀜑 2xCO2(g)+Sx(s) ΔH=a kJ·mol-1; 2xCOS(g)+xSO2(g)􀜩􀜨􀜑 2xCO2(g)+ 3Sx(s) ΔH=b kJ·mol-1。则25 ℃时, CO与Sx(s)反应生成COS(g)的热化学方程 式为 。 (2)焦炭催化还原SO2 既可消除SO2,同 时还可得到硫(S2),化学方程式为2C(s)+ 2SO2(g)􀜩􀜨􀜑 S2(g)+2CO2(g)。一定压强下, 向1 L密闭容器中充入足量的焦炭和1 mol SO2 发生反应,测得SO2(g)的生成速率与 S2(g)的生成速率随温度(T)变化的关系如 图7所示。图中A、B、C、D四点中,处于平衡 状态的是 点。 图7 (3)某科研小组研究臭氧氧化脱除SO2 和NO的工艺,反应原理及反应热活化能数 据如下。 反应Ⅰ:NO(g)+O3(g)􀜩􀜨􀜑 NO2(g)+ O2(g) ΔH1=-200.9 kJ·mol-1,E1= 3.2 kJ·mol-1。 反应Ⅱ:SO2(g)+O3(g)􀜩􀜨􀜑 SO3(g)+ O2(g) ΔH2=-241.6 kJ·mol-1,E2= 58 kJ·mol-1。 已知该体系中臭氧还发生分解反应: 2O3(g)􀜩􀜨􀜑 3O2(g)。保持其他条件不变,每 06 化学部分 仿真试题演练 高考理化 2024年7—8月 次向容积为2 L的反应器中充入含2.0 mol NO、2.0 mol SO2 的模拟烟气和4.0 mol O3,改变温度,反应相同时间t0 min后,体系 中NO和SO2 的转化率如图8所示。 图8 ① Q 点 时 反 应 开 始 至 t0min 内 v(SO2)= 。 ②由图可知相同温度下(温度小于300 ℃) NO的转化率远高于SO2,其原因可能是 。 ③若反应达到平衡后,缩小容器的体积, 则NO和SO2 转化率 (填“增大”“减少” 或“不变”)。 ④假设100 ℃时,P、Q均为平衡点,此时 发生分解反应的O3 占充入O3 总量的10%, 体系中O3 的物质的量是 mol,反应Ⅰ的 平衡常数Kc= 。 (4)在一定条件下,CO可以去除烟气中 的SO2,反应原理为2CO+SO2 􀪅􀪅2CO2+S。 其他条件相同,以γ-Al2O3(一种多孔性物 质,每克的内表面积高达数百平方米,具有良 好的 吸 附 性 能)作 为 催 化 剂,研 究 表 明, γ-Al2O3 在240 ℃以上发挥催化作用。反应 相同的时间,SO2 的去除率随反应温度的变 化如图9所示。240 ℃以后,随着温度的升 高,SO2 去除率迅速增大的主要原因是 。 图9 11.(15分) 2, 3-二羟基苯甲酸属于医药 中间体,该物质对环境可能有危害。最近研 究发现以该物质为原料可以合成一种具有杀 菌活性的化合物J,其合成路线如下。 已知:①由B和一种一溴代烃发生取代 反应可以生成C。 ② 回答下列问题: (1)A的分子式为 。 (2)E中含氧官能团的名称为 。 (3)由A→B的反应类型为 。 (4)由C→D的化学反应方程式为 。 (5) A 的 一 种 同 分 异 构 体 􀜏 􀜏 􀜏􀜏 HO COOH OH 与足量 NaHCO3 溶液发生 反应的化学方程式为 。 (6)F的结构简式为 。 (7)同时符合下列条件的B的同分异构 体还有 种;其中核磁共振氢谱峰面积之 比为3∶2∶2∶1的所有同分异构体的结构 简式为 。 ①含有苯环; ②苯环上有3个取代基; ③消耗 Na与NaOH之比为2∶3。 (责任编辑 谢启刚) 16 化学部分 仿真试题演练 高考理化 2024年7—8月 2024年高考化学模拟试题三参考答案 1.C 提示:制造5G芯片的氮化铝晶圆 属于无机非金属材料,A项正确。La-Ni合 金是一种新型储氢合金材料,B项正确。高 吸水性树脂聚丙烯酸钠是丙烯酸钠通过加聚 反应合成的,C项错误。制造防弹装甲的芳 纶纤维属于有机高分子材料,D项正确。 2.B 提示:化合物3分子中甲基上的碳 原子形成4个σ键,采用sp3 杂化,羰基上的 碳原子形成3个σ键,没有孤对电子,采用 sp2 杂化,A项错误。根据化合物2与化合物 3的分子结构,二者都含有酯基和醚键,B项 正确。1 mol甲醇与足量Na反应产生的 H2 为0.5 mol,1 mol化合物4与足量 Na反应 产生的H2 为1 mol,二者之比为1∶2,C项 错误。化合物1和CO2 反应生成化合物2为 加成反应,化合物2和甲醇生成化合物3和 化合物4为取代反应,D项错误。 3.D 提示:锌与稀硫酸发生置换反应 生成氢气,安全漏斗可对液体的滴加进行控 制,可达到实验目的, A项不符合题意。乙 酸和乙醇发生酯化反应,生成乙酸乙酯和水, 用分水器分离出水,可以使平衡正向移动,提 高乙酸乙酯的产率,B项不符合题意。浓硝 酸与铜反应生成二氧化氮,二氧化氮可溶于 水,且能与水反应生成一氧化氮,一氧化氮不 溶于水,也不与水反应,可收集,C项不符合题 意。浓氨水与石灰石不反应,所以题给装置无 法达到制备氨气的实验目的,D项符合题意。 4.A 提示:W、X、Y、Z是短周期主族元 素, X元素的电负性仅次于氟元素,X是 O 元素;Y的基态原子中单电子与成对电子个 数比为3∶4,Y是 N元素;Z原子电子总数 与X原子的最外层电子数相同,Z是C元素; W 与其他元素不在同一周期,W 为第一周期 或第三周期的元素。NO+2 中 N原子价电子 对数为2,无孤电子对,空间构型为直线形, 键角180°;NO-2 中 N原子价电子对数为3, 有1个孤电子对,空间构型为 V形,所以键 角NO+2>NO-2,A项错误。同周期元素从左 到右第一电离能有增大趋势,N原子2p能级 半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相 邻元素,所以第一电离能 N>O>C,B项正 确。基态C原子核外电子占据4个原子轨 道,所以有4种空间运动状态, C项正确。若 W 为 H 元素, H、O可形成共价化合物,若 W 为Na、Mg等金属元素,与 O可形成共价 化合物,D项正确。 5.B 提示:光充电时是电解池,TiO2 电 极有电子流出,发生氧化反应,是阳极;放电 时是原电池,WO3 电极有电子流出,发生氧 化反应,故 WO3 电极为负极,Pt电极为正 极。太阳能水电池光充电过程中,TiO2 电极 有电子流出,发生氧化反应,电极反应式为 2H2O-4e-􀪅􀪅O2↑+4H+,故TiO2 电极附 近溶液的酸性增强,A项正确。放电时,WO3 电极有电子流出,发生氧化反应,故 WO3 电 极为负极,Pt电极为正极, B项错误。充电 时,WO3 电极为阴极,Li+ 向阴极迁移,C项 正确。放电时,Pt电极为正极,Pt电极附近 有光充电产生的大量 H+,故Pt电极反应式 为O2+4H++4e-􀪅􀪅2H2O,D项正确。 6.B 提示:钠在燃烧匙中点燃,迅速伸 入盛满CO2 的集气瓶中,集气瓶内壁有黑色 固体小颗粒产生,说明 CO2 被还原成碳单 质,A项正确。浓盐酸也能与酸性高锰酸钾 溶液反应使溶液褪色,则溶液褪色不能说明 铁锈中是否含有二价铁,B项错误。石蜡油 加强热,将产生的气体通入Br2 的CCl4 溶液 中,溶液红棕色变无色,说明气体中含有不饱 和烃,C项正确。用激光笔照射硫的酒精溶 液,在与光束垂直的方向可以看到一条光亮 的通路,说明硫分散到酒精中可以形成胶体, D项正确。 7.C 提 示:溶 液 pOH 越 大,溶 液 中 OH-浓度越小,FeO2-4 的物质的量分数越 小,H3FeO+4 的物质的量分数越大,由图可 知,曲线Ⅰ代表FeO2-4 的变化,曲线代表Ⅱ HFeO-4 的变化,曲线Ⅲ是代表 H2FeO4 的变 化,曲线Ⅳ代表 H3FeO+4 的变化。曲线Ⅲ是 代表 H2FeO4 的变化曲线,A项错误。a、b、c 三点溶液中微粒成分不同,溶液pOH不同,对 39 化学部分 仿真试题演练参考答案 高考理化 2024年7—8月 水的电离影响程度不同,则水的电离程度不相 等,B项 错 误。FeO2-4 +H2O 􀜩􀜨􀜑 HFeO-4 + OH-的平衡常数 K1= c(OH-)·c(HFeO-4) c(FeO2-4 ) , 当c(FeO2-4 )=c(HFeO-4)时,K1=c(OH-),由 图可知a点c(FeO2-4 )=c(HFeO-4),pOH=1.6, 则K1=10-1.6,同理可知 HFeO-4 +H2O􀜩􀜨􀜑 H2FeO4+OH-的平衡常数K2=10-3.2,H2FeO4 +H2O 􀜩􀜨􀜑 H3FeO+4 +OH- 的 平 衡 常 K3= 10-7.3,FeO2-4 +3H2O􀜩􀜨􀜑 H3FeO+4+3OH-的平 衡 常 数 K = c3(OH-)·c(H3FeO+4) c(FeO2-4 ) = c(OH-)·c(HFeO-4) c(FeO2-4 ) × c(OH-)·c(H2FeO4) c(HFeO-4) × c(OH-)·c(H3FeO+4) c(H2FeO4) =K1×K2×K3= 10-12.1,C项正确。b点溶液中c(HFeO-4)= c(H2FeO4),溶 液 中 存 在 电 荷 守 恒 关 系 c(Na+)+c(H+)+c(H3FeO+4 )=c(OH-) +2c(FeO2-4 )+c(HFeO-4 )+2c(SO2-4 ),溶 液中c(SO2-4 )≠c(HFeO-4 ),则b点溶液中 c(Na+)+c(H+)+c(H3FeO+4 )≠c(OH-) +2c(FeO2-4 )+3c(HFeO-4), D项错误。 8.(1)硫酸(2分) 2Co(OH)3+SO2-3 + 4H+ △ 􀪅􀪅2Co2++SO2-4 +5H2O(2分) (2)①3d7(2分) ②若用草酸钠溶液替 换草酸铵溶液,会有氢氧化亚钴沉淀生成,导 致草酸亚钴的产率降低(2分) (3)加入一定量尿素,水浴加热控制温度 在70 ℃以上,加入硫酸调节溶液pH 至1~ 3,搅拌(2分) 冷却过滤,所得沉淀用蒸馏 水洗 涤2~3次,干 燥 后 在 空 气 中 加 热 至 300~600 ℃,反应至固体质量不再变化(2 分) (4)在c位,由均摊法计算可得该结构中 Co3+数目为2,O2-数目为4,根据电荷守恒可得 Co2+数目为1,所以Co2+应该在c位(2分) 提示:实验室利用钴渣制备四氧化三钴 的实验过程为向钴渣粉中加入亚硫酸钠、稀 硫酸将氢氧化钴转化为硫酸钴,除去溶液中 的铁离子后,过滤得到硫酸钴溶液;向溶液中 加入氢氧化钠溶液或草酸铵溶液将钴元素转 化为氢氧化亚钴或草酸钴沉淀,过滤得到氢 氧化亚钴或草酸钴沉淀,向沉淀中加入硫酸, 将钴元素转化为硫酸亚钴,硫酸亚钴溶液与 尿素溶液共热反应制得碳酸亚钴,过滤得到 碳酸亚钴,碳酸亚钴在空气中加热制得四氧 化三钴。 (1)由钴渣粉与题给溶液配成悬浊液可 知,滴液漏斗中的溶液是硫酸;由题意可知, 氢氧化钴转化为亚钴离子的反应为酸性条件 下,氢氧化钴与亚硫酸根离子共热反应生成 亚钴离子、硫酸根离子和水,反应的离子方程 式为2Co(OH)3+SO2-3 +4H+ △ 􀪅􀪅2Co2++ SO2-4 +5H2O。 (2)基 态 Co 原 子 价 电 子 排 布 式 为 3d74s2,Co2+的价电子排布式为3d7。草酸钠 是强碱弱酸盐,草酸铵是弱酸弱碱盐,草酸钠 溶液的碱性强于草酸铵溶液,若用草酸钠溶 液替换草酸铵溶液,会有氢氧化亚钴沉淀生 成,导致草酸亚钴的产率降低,所以不能用草 酸钠溶液替换草酸铵溶液。 (3)由题给信息可知,制备四氧化三钴的 实验方案:取一定体积硫酸亚钴溶液,加入一 定量尿素,水浴加热控制温度在70 ℃以上, 加入硫酸调节溶液pH至1~3,搅拌,充分反 应,冷却过滤,所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3 次,干燥后在空气中加热至300~600 ℃,反 应至固体质量不再变化,即可制得四氧化 三钴。 (4)在c位,由均摊法计算可得该结构中 Co3+数目为2,O2-数目为4,根据电荷守恒可 得Co2+数目为1,所以Co2+应该在c位。 9.(1)3V3++ ClO-3 +3H2O􀪅􀪅3VO+2 +Cl-+6H+(2分) HClO3 易分解,不及 NaClO3 稳定;HClO3 会提高体系酸度,从而 增加后续NaOH的用量(2分) (2)0.3(2分) (3)2.0~2.5(1分) (NH4)2SO4+ 3(VO2)2SO4+5H2O􀪅􀪅2NH4V3O8·H2O↓+ 4H2SO4(2分) (4)降低2NH4V3O8·H2O 的溶解度, 减少洗涤时的损耗(1分) 取少量最后一次 49 化学部分 仿真试题演练参考答案 高考理化 2024年7—8月 的洗涤液于试管中,加过量Ba(NO3)2 溶液, 充分 反 应 后 静 置,向 上 层 清 液 中 继 续 加 AgNO3 溶液,不出现浑浊,则证明沉淀已洗 涤干净(2分) (5)防止 NH3 将 V2O5 还原,导致产品 纯度降低(2分) 提示:(1)酸性条件下,V3+ 转化为 VO+2 的离子方程式为3V3+ +ClO-3 +3H2O 􀪅􀪅 3VO+2+Cl-+6H+;由于氯酸浓度较高或受 热时易发生分解,不及NaClO3 稳定,不利于 储存运输,同时 HClO3 是酸,会增大溶液的 酸性,从而增加后续 NaOH 的用量,所以实 际生产中的氧化剂不选择 HClO3。 (2)“浓 缩”至 钒 溶 液 质 量 浓 度(折 合 V2O5 质 量 浓 度)为 27.3 g·L-1 时,即 c(V2O5)= 27.3 g·L-1 182 g·mol-1 =0.15 mol·L-1, 根据 钒 元 素 守 恒,则 溶 液 中 c(VO+2 )= 2c(V2O5)= 0.15 mol · L-1 × 2 = 0.3 mol·L-1。 (3)根据图示, pH范围是2.0~2.5时, 沉钒 率 (η)最 高;沉 钒 时 的 反 应 物 是 (NH4)2SO4 和 (VO2)2SO4,沉 淀 产 物 为 2NH4V3O8·H2O,则反应的化学方程式为 (NH4)2SO4 +3(VO2)2SO4 +5H2O 􀪅􀪅 2NH4V3O8·H2O↓+4H2SO4。 (4)用稀(NH4)2SO4 溶液作洗涤液的目 的是为了降低2NH4V3O8·H2O的溶解度, 减少洗涤时的损耗;检验沉淀已洗涤干净即 检验是否含有Cl-,操作是取少量最后一次的 洗涤液于试管中,加过量Ba(NO3)2 溶液,充分 反应后静置,向上层清液中继续加AgNO3 溶 液,不出现浑浊,则证明沉淀已洗涤干净。 (5)煅烧时受热分解产生 NH3,氨气具 有较强的还原性,容易将V2O5 还原,导致产 品纯度降低,所以需要在通风或氧化气氛下 进行,目的是防止 NH3 将 V2O5 还原,导致 产品纯度降低。 10.(1)xCO(g)+Sx(s)􀜩􀜨􀜑 xCOS(g) ΔH= a-b 2 kJ·mol-1(2分) (2)C(2分) (3)① 0.3 t0 mol·L-1·min-1(2分) ②反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ,相同条件下 反应更快(2分) ③增大(1分) ④1.4(2 分) 8(2分) (4)温度升高,催化剂活性增强,反应速 率加快(2分) 提示:(1)CO与Sx 反应方程式为xCO+ Sx 􀜩􀜨􀜑 xCOS。 已 知:①xSO2 (g)+2xCO(g)􀜩􀜨􀜑 2xCO2(g)+Sx(s)。 ②2xCOS(g)+xSO2(g)􀜩􀜨􀜑 2xCO2(g) +3Sx(s)。 利 用 盖 斯 定 律,1 2 (① - ②)得 出 xCO(g)+Sx (s)􀜩􀜨􀜑 xCOS(g) ΔH = a-b 2 kJ·mol-1。 (2)利用不同物质的反应速率表示达到 平衡,要求反应方向是一正一逆,且反应速率 之比等于化学计量数之比,根据图像可知,C 点时SO2(g)生成速率与S2(g)的生成速率之 比等于2∶1,因此处于平衡状态的是C点。 (3)①根 据 图 像 可 知,Q 点 时 SO2 的 转化率 为30%,根 据 化 学 反 应 速 率 的 数 学表达式 为v(SO2)= 2.0 mol×30% 2 L t0 min = 0.3 t0 mol·L-1·min-1。 ②反应Ⅰ的活化能为3.2 kJ·mol-1,远 小于反应Ⅱ的活化能58 kJ·mol-1,活化能 越小,反 应Ⅰ的 速 率 更 快,因 此 温 度 小 于 300 ℃,NO的转化率远高于SO2。 ③ 缩 小 容 器 体 积,压 强 增 大,反 应 2O3(g)􀜩􀜨􀜑 3O2(g)逆向进行,O3 浓度增大, 反应Ⅰ、反应Ⅱ向正反应方向进行,NO、SO2 转化率增大。 ④假设100 ℃时,P、Q均为平衡点,此时 发生分解反应的O3 占充入O3 总量的10%, 即分 解 反 应 中 消 耗 O3 的 物 质 的 量 为 4.0 mol×10%=0.4 mol,此时生成O2 物质 的量为0.6 mol,P点NO的转化率为80%, 59 化学部分 仿真试题演练参考答案 高考理化 2024年7—8月 反应 Ⅰ 中 消 耗 NO、O3 的 物 质 的 量 均 为 2.0 mol×80%=1.6 mol,则生成 NO2、O2 物质的量均为1.6 mol,Q点SO2 转化率为 30%,反应Ⅱ中消耗SO2、O3 的物质的量均 为2.0 mol×30%=0.6 mol,则生成SO3、O2 物质的量均为0.6 mol,体系中O3 的物质的 量为(4.0 mol― 0.4 mol― 1.6 mol― 0.6 mol)=1.4 mol,反应Ⅰ中气体系数均为 1,此 时 平 衡 常 数 Kc= c(NO2)·c(O2) c(NO)·c(O3) = n(NO2)×n(O2) n(NO)×n(O3) = 1.6×(1.6+0.6+0.6) (2.0-1.6)×1.4 =8 。 (4)根 据 题 意“研 究 表 明,γ-Al2O3 在 240 ℃以上发挥催化作用”,因此240 ℃以 后,催化剂的活性增大,反应速率加快,SO2 去除率迅速增大。 11.(1)C7H6O4(1分) (2)羧基、醚键(2分) (3)酯化反应或取代反应(1分) (4) 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 O 􀪅􀪅 O H3C OH O 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 + CH3I 一定条件 → 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 O 􀪅􀪅 O H3C O CH3 O 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 +HI(2分) (5) 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 HO COOH OH + NaHCO3 → 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 HO COONa OH +CO2↑+H2O(2分) (6) 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 O 􀪅􀪅 NH2 (2分) (7)21(3 分) 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 HO COOCH3 OH 、 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 HO COOCH3 OH (2分) 提 示:由 C 的 结 构 简 式 可 知, A( 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 COOH OH OH )与 甲 醇 发 生 酯 化 反 应 生 成 B( 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 COOCH3 OH OH ),B与 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 CH2Br 发生取代反 应生成C和 HBr,C中酚羟基与CH3I发生 取代反应生成D和 HI,D中酯基水解、酸化 生成E( 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 O 􀪅􀪅 HO O CH3 O 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 ),G发生已知 ② 反 应 生 成 H,逆 推 可 知 G 为 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 O 􀪅􀪅 N H O 􀪅􀪅 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 O CH3 O 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 ,对比 E、G 的结构 简式推知F为 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 O 􀪅􀪅 NH2 。 第(7)问,同 时 符 合 下 列 条 件 的 B ( 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 COOCH3 OH OH )的同分异构体:①含有苯环, ②苯 环 上 有 3 个 取 代 基,③ 消 耗 Na与 NaOH之比为2∶3。则苯环3个取代基为 —OH、—OH、—COOCH3 时 有 6 种,或 —OH、—OH、—CH2OOCH 时 有 6 种,或 —OH、—CH2OH、—OOCH 时有10种,去 掉B本身,还有21种。其中核磁共振氢谱峰 面积之比为3∶2∶2∶1的所有同分异构体 的 结 构 简 式 为 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 HO COOCH3 OH 、 􀜍􀜍 􀜏􀜏􀜏􀜏 HO COOCH3 OH 。 (责任编辑 谢启刚) 69 化学部分 仿真试题演练参考答案 高考理化 2024年7—8月